陶瓷涂層的構(gòu)造及應(yīng)用狀況

陶瓷涂層的構(gòu)造

　　陶瓷涂層與金屬基體在物理化學(xué)性質(zhì)上的差異，導(dǎo)致其與基體界面在結(jié)構(gòu)和性能上存在突變，特別是兩者線膨脹系數(shù)的差異，在涂層與基體界面處產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，而殘余應(yīng)力是導(dǎo)致涂層脫落的主要原因之一。因此，陶瓷涂層很少單獨(dú)使用。

　　目前在噴涂陶瓷涂層前，一般都會在金屬基體上先預(yù)噴涂一薄層金屬層，形成雙結(jié)構(gòu)涂層。金屬涂層在涂層結(jié)構(gòu)中的作用是減緩陶瓷涂層與金屬基體之間因線膨脹系數(shù)的差異而導(dǎo)致的較大的殘余應(yīng)力，提高涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度，因此，將這一薄層金屬層稱為粘結(jié)層。目前，陶瓷涂層的結(jié)構(gòu)多為這種雙層涂層結(jié)構(gòu)。

　　隨著陶瓷涂層工作溫度的提高，由于涂層與基體金屬線膨脹系數(shù)的不匹配，在涂層內(nèi)形成較大的殘余應(yīng)力而導(dǎo)致涂層破壞。為減小涂層內(nèi)的應(yīng)力，提高涂層的高溫使用壽命，許多研究者在陶瓷層與粘結(jié)層之間增加過渡層，形成“階梯涂層”。對涂層性能測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用階梯涂層可減小涂層內(nèi)的殘余應(yīng)力，提高陶瓷涂層的結(jié)合強(qiáng)度和抗熱沖擊性。

陶瓷涂層的應(yīng)用狀況

　　不過陶瓷涂層雖然好用，但也不是哪里都適用。由于它的制備及涂覆工藝相對較為復(fù)雜，因此要實(shí)現(xiàn)“全面武裝”是不太現(xiàn)實(shí)的，一般只會針對沖蝕磨損情況較為嚴(yán)重的局部件，例如油氣集輸管線的彎管、異徑接頭、大開度下的閥門等，可以在其沖蝕磨損集中區(qū)制備陶瓷涂層，預(yù)計將會取得較好的耐磨效果。